(57)【要約】  【課題】半導体母液、またはグラファイト溶液の陽極線へのマンガン這い上がりや付着を防止し、静電容量の低下、誘電損失、漏れ電流の増大等の電気的特性劣化のない固体電解コンデンサの製造方法を提供する。  【解決手段】弁作用金属粉末を加圧成形し、焼結してコンデンサ素子を形成した後、撥水性絶縁樹脂でコーティングした陽極リード線を長さ１０ｍｍに切断し、その切断面を該素子に溶接させることで、陽極リード線へのマンガン這い上がり、およびコンデンサ素子内部への絶縁材の浸透を確実に防止することができるため、電気的特性を劣化させることなくコンデンサ素子を製造することができる。さらに、絶縁材形成部とコンデンサ素子全体の隙間寸法を最小にできるため、コンデンサ素子の体積効率が上がり、大容量の固体電解コンデンサを提供することができる。  【選択図】図１
2005353705.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁作用金属粉末を加圧成形し、焼結してコンデンサ素子を形成する工程と、撥水性絶縁樹脂でコーティングしたリード線を切断し、該切断面を上記コンデンサ素子に溶接する工程とを有することを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の撥水性絶縁樹脂が四フッ化エチレン樹脂、四フッ化エチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体樹脂であることを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項３】
請求項１記載のリード線の溶接方法が、リード線切断面の片面に溶接用電極を接触させ、反対側の切断面にコンデンサ素子を当接させて、電気抵抗溶接により溶接することを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体電解コンデンサに関するものであり、詳しくは弁作用を有する金属粉末焼結体に埋設されるリード線への電解液の這い上がり防止が可能なコンデンサ素子の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、固体電解コンデンサの製造方法は、最初にタンタルまたはニオブ等の弁作用を有する金属粉末を加圧成形してコンデンサ素子を形成し、該素子を焼結して焼結体を形成した後、陽極となるリード線を溶接し、誘電体となる陽極酸化皮膜を形成する。
次に、上記陽極酸化皮膜を形成したコンデンサ素子に、硝酸マンガン水溶液を含浸した後、熱処理にて硝酸マンガンを熱分解させる工程を複数回繰り返すことにより二酸化マンガン層を形成する。
【０００３】
この二酸化マンガン層を形成する際、リード線表面に硝酸マンガン水溶液が這い上がり、誘電体酸化皮膜の形成されていないリード線表面に二酸化マンガン層が形成されると、リード線とコンデンサ素子本体の表面間の電気絶縁性が損なわれ、漏れ電流特性不良やショート不良の原因になる。
【０００４】
そこで、コンデンサ素子に溶接したリード線の根元部分に撥水性の液状絶縁剤４ｂを塗布した後、固化させる方法や、絶縁リング４ｃを挿入する方法により、陽極リード線表面に二酸化マンガン層が形成されない工夫がとられている（例えば、特許文献１、２参照）。
【特許文献１】特開２００２−２７０４６８号
【特許文献２】特開平１０−１１６７５３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、図６に示す従来法では、絶縁材（撥水性の液状絶縁剤４ｂ）をリード線表面に塗布しているため、リード線の狭い範囲に絶縁部を精度良く形成することができない。
また、リード線の根元部分に絶縁材（撥水性の液状絶縁剤４ｂ）を塗布するため、絶縁材のコンデンサ素子内部への浸透が起こり、固体電解コンデンサの誘電損失の増加や、静電容量の低下が発生するという問題がある。
【０００６】
そして、図７のように絶縁材（絶縁リング４ｃ）を挿入する方法では、リード線に対する絶縁リング４ｃの取り付け位置のバラツキが大きくなり、さらに、コンデンサ素子を固体電解コンデンサに組み立てる際に、絶縁リング４ｃの分だけコンデンサ素子の体積が大きくなるため、固体電解コンデンサに収納するコンデンサ素子の体積効率を向上できないという問題がある。
【０００７】
さらにリード線と絶縁リング４ｃとの隙間から硝酸マンガン水溶液が這い上がり、誘電体酸化皮膜の形成されていないリード線表面に二酸化マンガン層が形成され、漏れ電流の増大やショート不良が発生するという問題もある。
【０００８】
本発明は、上記の問題を解決するもので、固体電解コンデンサの静電容量の低下、誘電損失、漏れ電流の増大等、電気的特性を劣化させることのないコンデンサ素子の製造方法の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち、本発明は、弁作用金属粉末を加圧成形し、焼結してコンデンサ素子を形成する工程と、撥水性絶縁樹脂４ａでコーティングしたリード線を切断し、該切断面を上記コンデンサ素子に溶接する工程とを有することを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法である。
【００１０】
また、上記の撥水性絶縁樹脂が四フッ化エチレン樹脂、四フッ化エチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体樹脂であることを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法である。
【００１１】
さらに、上記のリード線の溶接方法が、リード線切断面の片面に溶接用電極を接触させ、反対側の切断面にコンデンサ素子を当接させ、電気抵抗溶接により溶接することを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、あらかじめ撥水性絶縁樹脂をコーティングしたリード線を使用しているため、撥水性絶縁樹脂がコンデンサ素子内部へ浸透することなく、リード線への硝酸マンガンの這い上がりを確実に防止できるため、固体電解コンデンサの静電容量の低下、誘電損失、漏れ電流の増大等の電気的特性劣化を生じさせることのないコンデンサ素子を製造できる。
【００１３】
さらに、絶縁材形成部とコンデンサ素子本体の隙間寸法を最小にできるため、固体電解コンデンサの誘電損失を増大させることなく、図５に示す固体電解コンデンサ全長Ｌに対するコンデンサ素子全長Ｗを大きくすることができ、コンデンサ素子の体積効率を最大にできるため、固体電解コンデンサの大容量化を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
まず、タンタル粉末を加圧成形したコンデンサ素子を高温で真空焼結した後、あらかじめ四フッ化エチレン樹脂でコーティングしたリール状のタンタルリード線を、長さ１０ｍｍに切断し、図３に示すようにタンタル金属が露出したリード線の切断面の片面に溶接用電極を接触させ、反対側の切断面にコンデンサ素子を押し当て、電気抵抗溶接によりコンデンサ素子にリード線を溶接する（図１、２）。
そして、リン酸水溶液中にて化成電圧３０Ｖを印加して陽極酸化し、コンデンサ素子表面にタンタルの誘電体酸化皮膜を形成する。
【００１５】
次に、硝酸マンガン水溶液にコンデンサ素子を含浸した後、２００〜４００℃で１０分間熱処理を行い硝酸マンガンを熱分解する工程を複数回繰り返し、誘電体酸化皮膜上に二酸化マンガン層を充分に形成する。ついで、黒鉛粉末を懸濁させたグラファイト液に浸潰し、恒温槽中で乾燥後、陰極銀層などの金属層を形成してコンデンサ素子を形成する。
【００１６】
その後、陽極端子に接続する部分のリード線表面の絶縁材を除去し（図４）、リード線と陽極端子を溶接により接続し、コンデンサ素子を形成する陰極銀層に陰極端子を導電性接着剤で接続し、その後トランスファーモールドを行いチップ形タンタル固体電解コンデンサを得る。
【００１７】
次に、本発明による実施例と従来例との特性比較について述べる。上記製造方法にて得られた実施例と、タンタル粉末を加圧成形後焼結したコンデンサ素子にリード線を溶接後、リード線表面に撥水性の液状絶縁剤４ｂを塗布・硬化し、リード線表面に絶縁部を形成した点を除き、実施例と同一手段にて製造した従来例１と、コンデンサ素子にリード線を溶接後、コンデンサ素子のリード線に絶縁リング４ｃを挿入し、絶縁部を形成した点を除き、実施例と同一手段にて製造した従来例２について、それぞれの固体電解コンデンサの全長Ｌに対するコンデンサ素子全長Ｗ比［％］および製造後の静電容量、誘電損失、漏れ電流の値を比較した結果を表１に示し、またそれぞれの温度サイクル（−５５℃３０分／＋１２５℃３０分）１０００回後の電気特性の値を比較した結果を表２に示す。
【００１８】
【表１】
2005353705.tif 000003
【００１９】
【表２】
2005353705.tif 000004
【００２０】
表１から明らかなように、実施例では従来例１と比較して、静電容量および誘電損失が改善されている。また、実施例は従来例２と比較して、固体電解コンデンサ全長Ｌに対するコンデンサ素子全長Ｗを大きくすることができ、その結果、素子の体積効率が改善されており、漏れ電流も改善されている。
また、表２より明らかなように、実施例は従来例１と比較して、温度サイクル試験後の誘電損失および漏れ電流が改善されている。かつ、実施例は従来例２と比較して漏れ電流が大きく改善されている。
なお、本手法は二酸化マンガン使用品のみでなく高分子使用品にも有効な結果が得られた。
【００２１】
実施例では、リード線にコーティングする撥水性絶縁樹脂に四フッ化エチレン樹脂を使用したが、本手法は他の撥水性絶縁樹脂剤にも有効である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明によるコンデンサ素子に撥水性絶縁樹脂でコーティングされたリード線を溶接した状態の正面図である。
【図２】図１のコンデンサ素子を横置きしたときの斜視図である。
【図３】本発明による、コンデンサ素子に撥水性絶縁樹脂でコーティングされたリード線を溶接する時の状態図である。
【図４】図１のコンデンサ素子の表面に酸化皮膜と固体電解質を形成後、陽極端子と接続する部分のリード線の撥水性絶縁樹脂を除去した後の状態図である。
【図５】本発明によるコンデンサ素子を使用した固体電解コンデンサの縦断面図である。
【図６】従来例による、リード線に液状絶縁剤を塗布したコンデンサ素子の正面図である。
【図７】従来例による、リード線に絶縁リングを挿入したコンデンサ素子の正面図である。
【図８】図７の従来例による、コンデンサ素子を使用した固体電解コンデンサの縦断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１    コンデンサ素子
２    焼結体
３    リード線
４ａ  絶縁材（撥水性絶縁樹脂）
４ｂ  絶縁材（液状絶縁剤）
４ｃ  絶縁材（絶縁リング）
５    導電性接着剤
６    外装樹脂層
７    陽極端子
８    陰極端子
９    リード線溶接用電源
Ｌ    固体電解コンデンサの全長
Ｗ    固体電解コンデンサ素子の全長
Ｓ    絶縁リングとコンデンサ素子端面との間隔
Ｔ    陽極素子とコンデンサ素子端面との間隔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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